[PATCH] eCryptfs: Public key; packet management
[safe/jmp/linux-2.6] / fs / ecryptfs / messaging.c
1 /**
2  * eCryptfs: Linux filesystem encryption layer
3  *
4  * Copyright (C) 2004-2006 International Business Machines Corp.
5  *   Author(s): Michael A. Halcrow <mhalcrow@us.ibm.com>
6  *              Tyler Hicks <tyhicks@ou.edu>
7  *
8  * This program is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU General Public License version
10  * 2 as published by the Free Software Foundation.
11  *
12  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
13  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
18  * along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
20  * 02111-1307, USA.
21  */
22
23 #include "ecryptfs_kernel.h"
24
25 LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_free_list);
26 LIST_HEAD(ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
27 struct mutex ecryptfs_msg_ctx_lists_mux;
28
29 struct hlist_head *ecryptfs_daemon_id_hash;
30 struct mutex ecryptfs_daemon_id_hash_mux;
31 int ecryptfs_hash_buckets;
32
33 unsigned int ecryptfs_msg_counter;
34 struct ecryptfs_msg_ctx *ecryptfs_msg_ctx_arr;
35
36 /**
37  * ecryptfs_acquire_free_msg_ctx
38  * @msg_ctx: The context that was acquired from the free list
39  *
40  * Acquires a context element from the free list and locks the mutex
41  * on the context.  Returns zero on success; non-zero on error or upon
42  * failure to acquire a free context element.  Be sure to lock the
43  * list mutex before calling.
44  */
45 static int ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
46 {
47         struct list_head *p;
48         int rc;
49
50         if (list_empty(&ecryptfs_msg_ctx_free_list)) {
51                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "The eCryptfs free "
52                                 "context list is empty.  It may be helpful to "
53                                 "specify the ecryptfs_message_buf_len "
54                                 "parameter to be greater than the current "
55                                 "value of [%d]\n", ecryptfs_message_buf_len);
56                 rc = -ENOMEM;
57                 goto out;
58         }
59         list_for_each(p, &ecryptfs_msg_ctx_free_list) {
60                 *msg_ctx = list_entry(p, struct ecryptfs_msg_ctx, node);
61                 if (mutex_trylock(&(*msg_ctx)->mux)) {
62                         (*msg_ctx)->task = current;
63                         rc = 0;
64                         goto out;
65                 }
66         }
67         rc = -ENOMEM;
68 out:
69         return rc;
70 }
71
72 /**
73  * ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc
74  * @msg_ctx: The context to move from the free list to the alloc list
75  *
76  * Be sure to lock the list mutex and the context mutex before
77  * calling.
78  */
79 static void ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
80 {
81         list_move(&msg_ctx->node, &ecryptfs_msg_ctx_alloc_list);
82         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING;
83         msg_ctx->counter = ++ecryptfs_msg_counter;
84 }
85
86 /**
87  * ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free
88  * @msg_ctx: The context to move from the alloc list to the free list
89  *
90  * Be sure to lock the list mutex and the context mutex before
91  * calling.
92  */
93 static void ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx)
94 {
95         list_move(&(msg_ctx->node), &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
96         if (msg_ctx->msg)
97                 kfree(msg_ctx->msg);
98         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
99 }
100
101 /**
102  * ecryptfs_find_daemon_id
103  * @uid: The user id which maps to the desired daemon id
104  * @id: If return value is zero, points to the desired daemon id
105  *      pointer
106  *
107  * Search the hash list for the given user id.  Returns zero if the
108  * user id exists in the list; non-zero otherwise.  The daemon id hash
109  * mutex should be held before calling this function.
110  */
111 static int ecryptfs_find_daemon_id(uid_t uid, struct ecryptfs_daemon_id **id)
112 {
113         struct hlist_node *elem;
114         int rc;
115
116         hlist_for_each_entry(*id, elem,
117                              &ecryptfs_daemon_id_hash[ecryptfs_uid_hash(uid)],
118                              id_chain) {
119                 if ((*id)->uid == uid) {
120                         rc = 0;
121                         goto out;
122                 }
123         }
124         rc = -EINVAL;
125 out:
126         return rc;
127 }
128
129 static int ecryptfs_send_raw_message(unsigned int transport, u16 msg_type,
130                                      pid_t pid)
131 {
132         int rc;
133
134         switch(transport) {
135         case ECRYPTFS_TRANSPORT_NETLINK:
136                 rc = ecryptfs_send_netlink(NULL, 0, NULL, msg_type, 0, pid);
137                 break;
138         case ECRYPTFS_TRANSPORT_CONNECTOR:
139         case ECRYPTFS_TRANSPORT_RELAYFS:
140         default:
141                 rc = -ENOSYS;
142         }
143         return rc;
144 }
145
146 /**
147  * ecryptfs_process_helo
148  * @transport: The underlying transport (netlink, etc.)
149  * @uid: The user ID owner of the message
150  * @pid: The process ID for the userspace program that sent the
151  *       message
152  *
153  * Adds the uid and pid values to the daemon id hash.  If a uid
154  * already has a daemon pid registered, the daemon will be
155  * unregistered before the new daemon id is put into the hash list.
156  * Returns zero after adding a new daemon id to the hash list;
157  * non-zero otherwise.
158  */
159 int ecryptfs_process_helo(unsigned int transport, uid_t uid, pid_t pid)
160 {
161         struct ecryptfs_daemon_id *new_id;
162         struct ecryptfs_daemon_id *old_id;
163         int rc;
164
165         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
166         new_id = kmalloc(sizeof(*new_id), GFP_KERNEL);
167         if (!new_id) {
168                 rc = -ENOMEM;
169                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Failed to allocate memory; unable "
170                                 "to register daemon [%d] for user\n", pid, uid);
171                 goto unlock;
172         }
173         if (!ecryptfs_find_daemon_id(uid, &old_id)) {
174                 printk(KERN_WARNING "Received request from user [%d] "
175                        "to register daemon [%d]; unregistering daemon "
176                        "[%d]\n", uid, pid, old_id->pid);
177                 hlist_del(&old_id->id_chain);
178                 rc = ecryptfs_send_raw_message(transport, ECRYPTFS_NLMSG_QUIT,
179                                                old_id->pid);
180                 if (rc)
181                         printk(KERN_WARNING "Failed to send QUIT "
182                                "message to daemon [%d]; rc = [%d]\n",
183                                old_id->pid, rc);
184                 kfree(old_id);
185         }
186         new_id->uid = uid;
187         new_id->pid = pid;
188         hlist_add_head(&new_id->id_chain,
189                        &ecryptfs_daemon_id_hash[ecryptfs_uid_hash(uid)]);
190         rc = 0;
191 unlock:
192         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
193         return rc;
194 }
195
196 /**
197  * ecryptfs_process_quit
198  * @uid: The user ID owner of the message
199  * @pid: The process ID for the userspace program that sent the
200  *       message
201  *
202  * Deletes the corresponding daemon id for the given uid and pid, if
203  * it is the registered that is requesting the deletion. Returns zero
204  * after deleting the desired daemon id; non-zero otherwise.
205  */
206 int ecryptfs_process_quit(uid_t uid, pid_t pid)
207 {
208         struct ecryptfs_daemon_id *id;
209         int rc;
210
211         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
212         if (ecryptfs_find_daemon_id(uid, &id)) {
213                 rc = -EINVAL;
214                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Received request from user [%d] to "
215                                 "unregister unrecognized daemon [%d]\n", uid,
216                                 pid);
217                 goto unlock;
218         }
219         if (id->pid != pid) {
220                 rc = -EINVAL;
221                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Received request from user [%d] "
222                                 "with pid [%d] to unregister daemon [%d]\n",
223                                 uid, pid, id->pid);
224                 goto unlock;
225         }
226         hlist_del(&id->id_chain);
227         kfree(id);
228         rc = 0;
229 unlock:
230         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
231         return rc;
232 }
233
234 /**
235  * ecryptfs_process_reponse
236  * @msg: The ecryptfs message received; the caller should sanity check
237  *       msg->data_len
238  * @pid: The process ID of the userspace application that sent the
239  *       message
240  * @seq: The sequence number of the message
241  *
242  * Processes a response message after sending a operation request to
243  * userspace. Returns zero upon delivery to desired context element;
244  * non-zero upon delivery failure or error.
245  */
246 int ecryptfs_process_response(struct ecryptfs_message *msg, uid_t uid,
247                               pid_t pid, u32 seq)
248 {
249         struct ecryptfs_daemon_id *id;
250         struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx;
251         int msg_size;
252         int rc;
253
254         if (msg->index >= ecryptfs_message_buf_len) {
255                 rc = -EINVAL;
256                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Attempt to reference "
257                                 "context buffer at index [%d]; maximum "
258                                 "allowable is [%d]\n", msg->index,
259                                 (ecryptfs_message_buf_len - 1));
260                 goto out;
261         }
262         msg_ctx = &ecryptfs_msg_ctx_arr[msg->index];
263         mutex_lock(&msg_ctx->mux);
264         if (ecryptfs_find_daemon_id(msg_ctx->task->euid, &id)) {
265                 rc = -EBADMSG;
266                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "User [%d] received a "
267                                 "message response from process [%d] but does "
268                                 "not have a registered daemon\n",
269                                 msg_ctx->task->euid, pid);
270                 goto wake_up;
271         }
272         if (msg_ctx->task->euid != uid) {
273                 rc = -EBADMSG;
274                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Received message from user "
275                                 "[%d]; expected message from user [%d]\n",
276                                 uid, msg_ctx->task->euid);
277                 goto unlock;
278         }
279         if (id->pid != pid) {
280                 rc = -EBADMSG;
281                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "User [%d] received a "
282                                 "message response from an unrecognized "
283                                 "process [%d]\n", msg_ctx->task->euid, pid);
284                 goto unlock;
285         }
286         if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_PENDING) {
287                 rc = -EINVAL;
288                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Desired context element is not "
289                                 "pending a response\n");
290                 goto unlock;
291         } else if (msg_ctx->counter != seq) {
292                 rc = -EINVAL;
293                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Invalid message sequence; "
294                                 "expected [%d]; received [%d]\n",
295                                 msg_ctx->counter, seq);
296                 goto unlock;
297         }
298         msg_size = sizeof(*msg) + msg->data_len;
299         msg_ctx->msg = kmalloc(msg_size, GFP_KERNEL);
300         if (!msg_ctx->msg) {
301                 rc = -ENOMEM;
302                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Failed to allocate memory\n");
303                 goto unlock;
304         }
305         memcpy(msg_ctx->msg, msg, msg_size);
306         msg_ctx->state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE;
307         rc = 0;
308 wake_up:
309         wake_up_process(msg_ctx->task);
310 unlock:
311         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
312 out:
313         return rc;
314 }
315
316 /**
317  * ecryptfs_send_message
318  * @transport: The transport over which to send the message (i.e.,
319  *             netlink)
320  * @data: The data to send
321  * @data_len: The length of data
322  * @msg_ctx: The message context allocated for the send
323  */
324 int ecryptfs_send_message(unsigned int transport, char *data, int data_len,
325                           struct ecryptfs_msg_ctx **msg_ctx)
326 {
327         struct ecryptfs_daemon_id *id;
328         int rc;
329
330         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
331         if (ecryptfs_find_daemon_id(current->euid, &id)) {
332                 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
333                 rc = -ENOTCONN;
334                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "User [%d] does not have a daemon "
335                                 "registered\n", current->euid);
336                 goto out;
337         }
338         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
339         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
340         rc = ecryptfs_acquire_free_msg_ctx(msg_ctx);
341         if (rc) {
342                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
343                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Could not claim a free "
344                                 "context element\n");
345                 goto out;
346         }
347         ecryptfs_msg_ctx_free_to_alloc(*msg_ctx);
348         mutex_unlock(&(*msg_ctx)->mux);
349         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
350         switch (transport) {
351         case ECRYPTFS_TRANSPORT_NETLINK:
352                 rc = ecryptfs_send_netlink(data, data_len, *msg_ctx,
353                                            ECRYPTFS_NLMSG_REQUEST, 0, id->pid);
354                 break;
355         case ECRYPTFS_TRANSPORT_CONNECTOR:
356         case ECRYPTFS_TRANSPORT_RELAYFS:
357         default:
358                 rc = -ENOSYS;
359         }
360         if (rc) {
361                 printk(KERN_ERR "Error attempting to send message to userspace "
362                        "daemon; rc = [%d]\n", rc);
363         }
364 out:
365         return rc;
366 }
367
368 /**
369  * ecryptfs_wait_for_response
370  * @msg_ctx: The context that was assigned when sending a message
371  * @msg: The incoming message from userspace; not set if rc != 0
372  *
373  * Sleeps until awaken by ecryptfs_receive_message or until the amount
374  * of time exceeds ecryptfs_message_wait_timeout.  If zero is
375  * returned, msg will point to a valid message from userspace; a
376  * non-zero value is returned upon failure to receive a message or an
377  * error occurs.
378  */
379 int ecryptfs_wait_for_response(struct ecryptfs_msg_ctx *msg_ctx,
380                                struct ecryptfs_message **msg)
381 {
382         signed long timeout = ecryptfs_message_wait_timeout * HZ;
383         int rc = 0;
384
385 sleep:
386         timeout = schedule_timeout_interruptible(timeout);
387         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
388         mutex_lock(&msg_ctx->mux);
389         if (msg_ctx->state != ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_DONE) {
390                 if (timeout) {
391                         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
392                         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
393                         goto sleep;
394                 }
395                 rc = -ENOMSG;
396         } else {
397                 *msg = msg_ctx->msg;
398                 msg_ctx->msg = NULL;
399         }
400         ecryptfs_msg_ctx_alloc_to_free(msg_ctx);
401         mutex_unlock(&msg_ctx->mux);
402         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
403         return rc;
404 }
405
406 int ecryptfs_init_messaging(unsigned int transport)
407 {
408         int i;
409         int rc = 0;
410
411         if (ecryptfs_number_of_users > ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS) {
412                 ecryptfs_number_of_users = ECRYPTFS_MAX_NUM_USERS;
413                 ecryptfs_printk(KERN_WARNING, "Specified number of users is "
414                                 "too large, defaulting to [%d] users\n",
415                                 ecryptfs_number_of_users);
416         }
417         mutex_init(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
418         mutex_lock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
419         ecryptfs_hash_buckets = 0;
420         while (ecryptfs_number_of_users >> ++ecryptfs_hash_buckets);
421         ecryptfs_daemon_id_hash = kmalloc(sizeof(struct hlist_head)
422                                           * ecryptfs_hash_buckets, GFP_KERNEL);
423         if (!ecryptfs_daemon_id_hash) {
424                 rc = -ENOMEM;
425                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Failed to allocate memory\n");
426                 goto out;
427         }
428         for (i = 0; i < ecryptfs_hash_buckets; i++)
429                 INIT_HLIST_HEAD(&ecryptfs_daemon_id_hash[i]);
430         mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
431
432         ecryptfs_msg_ctx_arr = kmalloc((sizeof(struct ecryptfs_msg_ctx)
433                                       * ecryptfs_message_buf_len), GFP_KERNEL);
434         if (!ecryptfs_msg_ctx_arr) {
435                 rc = -ENOMEM;
436                 ecryptfs_printk(KERN_ERR, "Failed to allocate memory\n");
437                 goto out;
438         }
439         mutex_init(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
440         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
441         ecryptfs_msg_counter = 0;
442         for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
443                 INIT_LIST_HEAD(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node);
444                 mutex_init(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
445                 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
446                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].index = i;
447                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].state = ECRYPTFS_MSG_CTX_STATE_FREE;
448                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].counter = 0;
449                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].task = NULL;
450                 ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg = NULL;
451                 list_add_tail(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].node,
452                               &ecryptfs_msg_ctx_free_list);
453                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
454         }
455         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
456         switch(transport) {
457         case ECRYPTFS_TRANSPORT_NETLINK:
458                 rc = ecryptfs_init_netlink();
459                 if (rc)
460                         ecryptfs_release_messaging(transport);
461                 break;
462         case ECRYPTFS_TRANSPORT_CONNECTOR:
463         case ECRYPTFS_TRANSPORT_RELAYFS:
464         default:
465                 rc = -ENOSYS;
466         }
467 out:
468         return rc;
469 }
470
471 void ecryptfs_release_messaging(unsigned int transport)
472 {
473         if (ecryptfs_msg_ctx_arr) {
474                 int i;
475
476                 mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
477                 for (i = 0; i < ecryptfs_message_buf_len; i++) {
478                         mutex_lock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
479                         if (ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg)
480                                 kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr[i].msg);
481                         mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_arr[i].mux);
482                 }
483                 kfree(ecryptfs_msg_ctx_arr);
484                 mutex_unlock(&ecryptfs_msg_ctx_lists_mux);
485         }
486         if (ecryptfs_daemon_id_hash) {
487                 struct hlist_node *elem;
488                 struct ecryptfs_daemon_id *id;
489                 int i;
490
491                 mutex_lock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
492                 for (i = 0; i < ecryptfs_hash_buckets; i++) {
493                         hlist_for_each_entry(id, elem,
494                                              &ecryptfs_daemon_id_hash[i],
495                                              id_chain) {
496                                 hlist_del(elem);
497                                 kfree(id);
498                         }
499                 }
500                 kfree(ecryptfs_daemon_id_hash);
501                 mutex_unlock(&ecryptfs_daemon_id_hash_mux);
502         }
503         switch(transport) {
504         case ECRYPTFS_TRANSPORT_NETLINK:
505                 ecryptfs_release_netlink();
506                 break;
507         case ECRYPTFS_TRANSPORT_CONNECTOR:
508         case ECRYPTFS_TRANSPORT_RELAYFS:
509         default:
510                 break;
511         }
512         return;
513 }